Synthesis of Pt-Pd core-shell nanostructures by atomic layer deposition: Application in propane oxidative dehydrogenation to propylene

Chemistry of Materials

Volumn 24, Issue 18, 2012, Pages 3525-3533

  Lei, Yu ^a   Liu, Bin ^a   Lu, Junling ^a   Lobo Lapidus, Rodrigo J ^a   Wu, Tianpin ^a   Feng, Hao ^a   Xia, Xiaoxing ^b   Mane, Anil U ^a   Libera, Joseph A ^a   Greeley, Jeffrey P ^a   Miller, Jeffrey T ^a   Elam, Jeffrey W ^a  

^a ARGONNE NATIONAL LABORATORY   (United States)

^b UNIVERSITY OF CHICAGO   (United States)

Author keywords

atomic layer deposition; bimetallic nanoparticles; catalyst; palladium; platinum

Indexed keywords

BIMETALLIC CORE-SHELL NANOPARTICLES; BIMETALLIC NANOPARTICLES; BIMETALLIC PARTICLES; CORE-SHELL NANOSTRUCTURES; DENSITY FUNCTIONAL THEORY CALCULATIONS; DEPOSITION TEMPERATURES; HIGH RESOLUTION; METAL LOADINGS; METAL OXIDE COATINGS; MONO-DISPERSED; OXIDATIVE DEHYDROGENATIONS; PHYSICAL MIXTURES; SCANNING TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; STABLE SURFACES; TIO;

ATOMIC LAYER DEPOSITION; CATALYSTS; DEHYDROGENATION; DENSITY FUNCTIONAL THEORY; METAL NANOPARTICLES; METALLIC COMPOUNDS; NANOSTRUCTURES; PLATINUM; PLATINUM ALLOYS; PROPANE; PROPYLENE; PROTECTIVE COATINGS; SURFACE CHEMISTRY; TITANIUM DIOXIDE; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; X RAY ABSORPTION SPECTROSCOPY;

PALLADIUM;

EID: 84866694006     PISSN: 08974756     EISSN: 15205002     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cm300080w     Document Type: Article

References (72)

1. Chen, M. S.; Kumar, D.; Yi, C. W.; Goodman, D. W. Science 2005, 310 (5746) 291-293
2. Kitchin, J. R.; Norskov, J. K.; Barteau, M. A.; Chen, J. G. Phys. Rev. Lett. 2004, 93, 15
3. Campbell, C. T. Annu. Rev. Phys. Chem. 1990, 41, 775-837
4. Toshima, N.; Yonezawa, T. New J. Chem. 1998, 22 (11) 1179-1201
5. Tao, F.; Grass, M. E.; Zhang, Y. W.; Butcher, D. R.; Renzas, J. R.; Liu, Z.; Chung, J. Y.; Mun, B. S.; Salmeron, M.; Somorjai, G. A. Science 2008, 322 (5903) 932-934
6. Navarro, R. M.; Pawelec, B.; Trejo, J. M.; Mariscal, R.; Fierro, J. L. G. J. Catal. 2000, 189 (1) 184-194
7. Barrio, V. L.; Arias, P. L.; Cambra, J. F.; Guemez, M. B.; Pawelec, B.; Fierro, J. L. G. Fuel 2003, 82 (5) 501-509
8. Fiermans, L.; De Gryse, R.; De Doncker, G.; Jacobs, P. A.; Martens, J. A. J. Catal. 2000, 193 (1) 108-114
9. Roy, S.; Baiker, A. Chem. Rev. 2009, 109 (9) 4054-4091
10. Jelic, J.; Meyer, R. J. Catal. Today 2008, 136 (1-2) 76-83
11. Kobayashi, H.; Yamauchi, M.; Kitagawa, H.; Kubota, Y.; Kato, K.; Takata, M. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132 (16) 5576-5577
12. Kobayashi, H.; Yamauchi, M.; Kitagawa, H.; Kubota, Y.; Kato, K.; Takata, M. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130 (6) 1818-1819
13. Peng, Z. M.; Yang, H. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131 (22) 7542-7543
14. Lim, B.; Jiang, M. J.; Camargo, P. H. C.; Cho, E. C.; Tao, J.; Lu, X. M.; Zhu, Y. M.; Xia, Y. N. Science 2009, 324 (5932) 1302-1305
15. Yasuda, H.; Yoshimura, Y. Catal. Lett. 1997, 46 (1-2) 43-48
16. Castillo, N.; Perez, R.; Martinez-Ortiz, M. J.; Diaz-Barriga, L.; Garcia, L.; Conde-Gallardo, A. J. Alloys Compd. 2010, 495 (2) 453-457
17. Adams, B. D.; Ostrom, C. K.; Chen, A. C. J. Electrochem. Soc. 2011, 158 (4) B434-B439
18. Liu, Y.; Chi, M. F.; Mazumder, V.; More, K. L.; Soled, S.; Henao, J. D.; Sun, S. H. Chem. Mater. 2011, 23 (18) 4199-4203
19. Lim, B.; Wang, J. G.; Camargo, P. H. C.; Cobley, C. M.; Kim, M. J.; Xia, Y. N. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48 (34) 6304-6308
20. Zhang, H.; Jin, M. S.; Wang, J. G.; Kim, M. J.; Yang, D. R.; Xia, Y. N. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133 (27) 10422-10425
21. Wang, L.; Nemoto, Y.; Yamauchi, Y. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133 (25) 9674-9677
22. Yin, A. X.; Min, X. Q.; Zhang, Y. W.; Yan, C. H. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133 (11) 3816-3819
23. Puurunen, R. L. J. Appl. Phys. 2005, 97 (12) 121301-121352
24. Leskela, M.; Ritala, M. Thin Solid Films 2002, 409 (1) 138-146
25. Lu, J. L.; Lei, Y.; Elam, J. W. In Noble Metals; Su, Y.-H., Ed.; INTECH: Janeza Trdine, Slovenia, 2012; pp 159-178.
26. Lei, Y.; Mehmood, F.; Lee, S.; Greeley, J.; Lee, B.; Seifert, S.; Winans, R. E.; Elam, J. W.; Meyer, R. J.; Redfern, P. C.; Teschner, D.; Schlogl, R.; Pellin, M. J.; Curtiss, L. A.; Vajda, S. Science 2010, 328 (5975) 224-228
27. Enterkin, J. A.; Setthapun, W.; Elam, J. W.; Christensen, S. T.; Rabuffetti, F. A.; Marks, L. D.; Stair, P. C.; Poeppelmeier, K. R.; Marshall, C. L. ACS Catal. 2011, 1 (6) 629-635
28. Li, J. H.; Liang, X. H.; King, D. M.; Jiang, Y. B.; Weimer, A. W. Appl. Catal., B 2010, 97 (1-2) 220-226
29. Setthapun, W.; Williams, W. D.; Kim, S. M.; Feng, H.; Elam, J. W.; Rabuffetti, F. A.; Poeppelmeier, K. R.; Stair, P. C.; Stach, E. A.; Ribeiro, F. H.; Miller, J. T.; Marshall, C. L. J. Phys. Chem. C 2010, 114 (21) 9758-9771
30. Hsu, I. J.; Hansgen, D. A.; McCandless, B. E.; Willis, B. G.; Chen, J. G. J. Phys. Chem. C 2011, 115 (9) 3709-3715
31. King, J. S.; Wittstock, A.; Biener, J.; Kucheyev, S. O.; Wang, Y. M.; Baumann, T. F.; Giri, S. K.; Hamza, A. V.; Baeumer, M.; Bent, S. F. Nano Lett. 2008, 8 (8) 2405-2409
32. Feng, H.; Libera, J. A.; Stair, P. C.; Miller, J. T.; Elam, J. W. ACS Catal. 2011, 1 (6) 665-673
33. Feng, H.; Elam, J. W.; Libera, J. A.; Setthapun, W.; Stair, P. C. Chem. Mater. 2010, 22 (10) 3133-3142
34. Rikkinen, E.; Santasalo-Aarnio, A.; Airaksinen, S.; Borghei, M.; Viitanen, V.; Sainio, J.; Kauppinen, E. I.; Kallio, T.; Krause, A. O. I. J. Phys. Chem. C 2011, 115 (46) 23067-23073
35. Buchbinder, A. M.; Ray, N. A.; Lu, J. L.; Van Duyne, R. P.; Stair, P. C.; Weitz, E.; Geiger, F. M. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133 (44) 17816-17823
36. Lu, J. L.; Stair, P. C. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49 (14) 2547-2551
37. Lu, J. L.; Fu, B. S.; Kung, M. C.; Xiao, G. M.; Elam, J. W.; Kung, H. H.; Stair, P. C. Science 2012, 335 (6073) 1205-1208
38. Silvennoinen, R. J.; Jylha, O. J. T.; Lindblad, M.; Osterholm, H.; Krause, A. O. I. Catal. Lett. 2007, 114 (3-4) 135-144
39. Christensen, S. T.; Feng, H.; Libera, J. L.; Guo, N.; Miller, J. T.; Stair, P. C.; Elam, J. W. Nano Lett. 2010, 10 (8) 3047-3051
40. Jiang, X. R.; Gur, T. N.; Prinz, F. B.; Bent, S. F. Chem. Mater. 2010, 22 (10) 3024-3032
41. Lee, H. B. R.; Bent, S. F. Chem. Mater. 2012, 24 (2) 279-286
42. Vajda, S.; Pellin, M. J.; Greeley, J. P.; Marshall, C. L.; Curtiss, L. A.; Ballentine, G. A.; Elam, J. W.; Catillon-Mucherie, S.; Redfern, P. C.; Mehmood, F.; Zapol, P. Nat. Mater. 2009, 8 (3) 213-216
43. Sugiyama, S.; Hirata, Y.; Nakagawa, K.; Sotowa, K. I.; Maehara, K.; Himeno, Y.; Ninomiya, W. J. Catal. 2008, 260 (1) 157-163
44. Sadykov, V. A.; Pavlova, S. N.; Saputina, N. F.; Zolotarskii, I. A.; Pakhomov, N. A.; Moroz, E. M.; Kuzmin, V. A.; Kalinkin, A. V. Catal. Today 2000, 61 (1-4) 93-99
45. Elam, J. W.; Groner, M. D.; George, S. M. Rev. Sci. Instrum. 2002, 73 (8) 2981-2987
46. Gajan, D.; Coperet, C. New J. Chem. 2011, 35 (11) 2385-2722
47. Elam, J. W.; Libera, J. A.; Huynh, T. H.; Feng, H.; Pellin, M. J. J. Phys. Chem. C 2010, 114 (41) 17286-17292
48. Lu, J. L.; Kosuda, K. M.; Van Duyne, R. P.; Stair, P. C. J. Phys. Chem. C 2009, 113 (28) 12412-12418
49. Figueroa, S. J. A.; Stewart, S. J.; Rueda, T.; Hernando, A.; de la Presa, P. J. Phys. Chem. C 2011, 115 (13) 5500-5508
50. Friebel, D.; Miller, D. J.; O'Grady, C. P.; Anniyev, T.; Bargar, J.; Bergmann, U.; Ogasawara, H.; Wikfeldt, K. T.; Pettersson, L. G. M.; Nilsson, A. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13 (1) 262-266
51. Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B 1993, 47 (1) 558-561
52. Kresse, G.; Hafner, J. Phys. Rev. B 1994, 49 (20) 14251-14269
53. Kresse, G.; Furthmuller, J. Phys. Rev. B 1996, 54 (16) 11169-11186
54. Kresse, G.; Furthmuller, J. Comput. Mater. Sci. 1996, 6 (1) 15-50
55. Blochl, P. E. Phys. Rev. B 1994, 50 (24) 17953-17979
56. Kresse, G.; Joubert, D. Phys. Rev. B 1999, 59 (3) 1758-1775
57. Perdew, J. P.; Chevary, J. A.; Vosko, S. H.; Jackson, K. A.; Pederson, M. R.; Singh, D. J.; Fiolhais, C. Phys. Rev. B 1992, 46 (11) 6671-6687
58. Perdew, J. P.; Chevary, J. A.; Vosko, S. H.; Jackson, K. A.; Pederson, M. R.; Singh, D. J.; Fiolhais, C. Phys. Rev. B 1993, 48 (7) 4978-4978
59. Monkhorst, H. J.; Pack, J. D. Phys. Rev. B 1976, 13 (12) 5188-5192
60. Methfessel, M.; Paxton, A. T. Phys. Rev. B 1989, 40 (6) 3616-3621
61. Lu, J. L.; Stair, P. C. Langmuir 2010, 26 (21) 16486-16495
62. Aaltonen, T.; Ritala, M.; Sajavaara, T.; Keinonen, J.; Leskela, M. Chem. Mater. 2003, 15 (9) 1924-1928
63. Aaltonen, T.; Rahtu, A.; Ritala, M.; Leskela, M. Electrochem. Solid-State Lett. 2003, 6 (9) C130-C133
64. Elam, J. W.; Zinovev, A.; Han, C. Y.; Wang, H. H.; Welp, U.; Hryn, J. N.; Pellin, M. J. Thin Solid Films 2006, 515 (4) 1664-1673
65. Goldstein, D. N.; George, S. M. Thin Solid Films 2011, 519 (16) 5339-5347
66. Goldstein, D. N.; George, S. M. Appl. Phys. Lett. 2009, 95, 14
67. Sanchez, S. I.; Small, M. W.; Zuo, J. M.; Nuzzo, R. G. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131 (24) 8683-8689
68. Bernardi, F.; Traverse, A.; Olivi, L.; Alves, M. C. M.; Morais, J. J. Phys. Chem. C 2011, 115 (25) 12243-12249
69. Bando, K. K.; Kawai, T.; Asakura, K.; Matsui, T.; Le Bihan, L.; Yasuda, H.; Yoshimura, Y.; Oyama, S. T. Catal. Today 2006, 111 (3-4) 199-204
70. Lei, Y.; Jelic, J.; Nitsche, L. C.; Meyer, R.; Miller, J. T. Top. Catal. 2011, 54, 334-348
71. Frenkel, A. I.; Hills, C. W.; Nuzzo, R. G. J. Phys. Chem. B 2001, 105 (51) 12689-12703
72. Greeley, J.; Mavrikakis, M. Nat. Mater. 2004, 3 (11) 810-815